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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Harzzusammensetzung, bei der ein
anorganischer Ultraviolettabsorber mit überlegener Wetter- bzw. Witterungsfestigkeit
in einem transparenten thermoplastischen Harz dispergiert ist. Spezieller
bezieht sie sich auf eine Harzzusammensetzung, die eine verbesserte
Dispergierfähigkeit
für anorganische
Ultraviolettabsorber in transparenten thermoplastischen Harzen aufweist
und bei der keine fotokatalytische Aktivität der anorganischen Ultraviolettabsorber
und kein Ausbluten von Metallionen auftritt, und sie bezieht sich
zudem auf Verbesserungen einer ultraviolette Strahlung abschirmenden
transparenten Harzform (geformte bzw. gegossene oder extrudierte
Form), die durch Formen oder Extrudieren dieser Harzzusammensetzung
erhalten wird, und auf ein ultraviolette Strahlung abschirmendes
transparentes Harzlaminat.
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2. Beschreibung des technischen
Hintergrunds
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Aufgrund
der Transparenz und hübschen äußeren Erscheinung
werden Formen aus transparenten thermoplastischen Harzen wie etwa
Acrylharzen, Polycarbonatharzen und Polyesterharzen weitreichend
als Baumaterialien verwendet, die in Außenmaterialien wie etwa Oberlichtern
und Einstellplätzen
und in Dachmaterialien von Kuppeln verwendet werden. Es hat allerdings
das Problem gegeben, dass ultraviolette Strahlungen, die in Sonnenstrahlungen
eingeschlossen sind, von den Baumaterialien, die aus den transparenten
thermoplastischen Harzen bestehen, durchgelassen wurden, was zu
einer Verschlechterung, Farbveränderung, Veränderung
der Eigenschaften usw. von in dem Raum oder dem Auto befindlichen
Gegenständen
führte.
Zudem neigen die Formen aus den transparenten thermoplastischen
Harzen dazu, ultraviolette Strahlungen zu absorbieren, und daher
verschlechtern sich die Formen aufgrund dessen, dass sie über einen
langen Zeitraum ultravioletten Strahlungen ausgesetzt sind, selber.
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Verglichen
mit Materialien wie etwa Glas und Metallen haben die transparenten
thermoplastischen Harze somit eine schlechte Wetterfestigkeit, und
es hat das Problem gegeben, dass als Ergebnis einer Einstrahlung
von ultravioletten Strahlungen über
eine lange Zeit chemische Bedingungen von C, H und O, welche das
Skelett des transparenten thermoplastischen Harzes bilden, aufgebrochen
wurden, was zu Farbveränderung,
Verschlechterung der mechanischen Festigkeit, Riss usw. führte.
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Um
die durch ultraviolette Strahlungen hervorgerufenen Probleme zu
lösen,
ist dementsprechend herkömmlich
ein Verfahren ausprobiert worden, bei dem die transparenten thermoplastischen
Harze mit einem organischen Ultraviolettabsorber vermengt werden.
Dabei sind Ultraviolettabsorber eines Benzophenontyps, eines Benzotriazoltyps,
eines Triazintyps und eines Salicylattyps als der organische Ultraviolettabsorber
verwendet worden.
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Da
allerdings solche organischen Ultraviolettabsorber vergleichsweise
niedermolekulare Substanzen sind, wiesen sie das Problem auf, dass
die niedermolekularen Ultraviolettabsorber dazu neigten, aus den Oberflächen von
Formen auszubluten, als die Ultraviolettabsorber in den transparenten
thermoplastischen Harzen verknetet wurden, um Formen herzustellen.
Zudem haben die organischen Ultraviolettabsorber selber ein Hygieneproblem
gegenüber
menschlichen Körpern,
und zudem haben einige organische Ultraviolettabsorber eine Struktur,
in die Chlor eingeführt
worden ist. Daher ist unter Berücksichtigung
von Umweltproblemen wie etwa der Erzeugung von Dioxinen immer noch
Raum für
Verbesserung gewesen.
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Wo
die organischen Ultraviolettabsorber in hochsiedenden thermoplastischen
Harzen wie etwa Polycarbonatharzen und Polyesterharzen verschmolzen
und verknetet wurden, gab es darüber
hinaus zudem das Problem, dass sich die Ultraviolettabsorber aufgrund
von Erhitzen zersetzen und verschlechtern können, so dass sich ihre Ultraviolettabsorptionsfähigkeit
verringern kann oder die Harze eine Farbe annehmen können. Es
gibt zudem das Problem hinsichtlich der Wetterfestigkeit der organischen
Ultraviolettabsorber selber, und es gibt zudem immer noch ein Problem,
dass sich die organischen Ultraviolettabsorber aufgrund dessen,
dass sie über
eine lange Zeit ultravioletten Strahlungen ausgesetzt sind, verschlechtern
können,
so dass sie ihre Wirkung allmählich
verlieren.
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Um
diese Probleme hinsichtlich Hitzebeständigkeit, Wetterfestigkeit
und Ausbluten zu lösen,
wird dementsprechend versucht, anstelle der vorstehenden organischen
Ultraviolettabsorber anorganische Ultraviolettabsorber wie etwa
Titanoxid und Zinkoxid zu verwenden.
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Z.B.
werden, wie es in der offengelegten japanischen Patentanmeldung
Nr. 2000-63647 offenbart ist, eine Polyesterharzzusammensetzung,
die durch Vermengen eines anorganischen Ultraviolettabsorbers wie etwa
Zinkoxid, Titanoxid, Ceroxid oder Eisenoxid und eines Mittels zum
Dispergieren eines Pigments in einem thermoplastischen Polyesterharz
hergestellt wird, und eine transparente Form, die aus dieser Polyesterharzzusammensetzung
besteht, vorgeschlagen.
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Obwohl
sie eine überlegene
Hitzestabilität
und Wetterfestigkeit aufweisen, haben die anorganischen Ultraviolettabsorber
allerdings auf den Teilchenoberflächen des anorganischen Ultraviolettabsorbers
eine fotokatalytische Aktivität
und können
daher die Zersetzung und Verschlechterung thermoplastischer Harze
beschleunigen, wenn sie in den thermoplastischen Harzen verschmolzen
und verknetet werden, was zu einer Farbveränderung der Harze oder einer
Verschlechterung ihrer mechanischen Eigenschaften führt. Solch
ein Problem hat es gegeben.
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Um
die Transparenz der thermoplastischen Harze beizubehalten, müssen die
anorganischen Ultraviolettabsorber, mit denen die thermoplastischen
Harze zu vermengen sind, zusätzlich
mit einem Teilchendurchmesser von nicht größer als der Wellenlänge der
sichtbaren Lichtstrahlen versehen werden.
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Es
hat allerdings das Problem gegeben, dass wenn feine Teilchen anorganischer
Ultraviolettabsorber in den thermoplastischen Harzen verschmolzen
und verknetet werden, sie eine geringe Dispergierfähigkeit aufweisen
können,
da eine gegenseitige Wirkung zwischen den Teilchen eine Agglomeration
zwischen den Teilchen selber hervorruft, so dass leicht Sekundärteilchen
von einigen Mikrometern bis einigen zehn Mikrometern erzeugt werden.
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Um
die durch die fotokatalytische Aktivität und Dispergierfähigkeit
hervorgerufenen Probleme zu lösen und
ein Ausbluten von Zinkionen zu verhindern, werden demgemäß, wie es
in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-292818
offenbart ist, eine wässrige
Aufschlämmung,
die feine, mit Siliciumoxid überzogene
Zinkoxidteilchen enthält,
deren Oberflächen
mit Siliciumoxid überzogen
sind, eine organische Polymerzusammensetzung, die feine, mit Siliciumoxid überzogene
Zinkoxidteilchen, die durch Trocknen dieser wässrigen Aufschlämmung erhalten
werden, und ein organisches Polymer enthält, und eine fotofunktionelle Form,
die durch Formen oder Extrudieren dieser organischen Polymerzusammensetzung
erhalten wird, vorgeschlagen. Zudem werden, wie es in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-59421 offenbart ist, feine,
mit Siliciumoxid überzogene
Zinkoxidteilchen, die hydrophob gemacht werden, indem die Oberflächen der
vorstehenden, mit Siliciumoxid überzogenen
feinen Zinkoxidteilchen einer Oberflächenbehandlung mit einem Hydrophobizität erzeugenden
Mittel wie etwa einem Siliconöl,
einem Alkoxysilan, einem Silankupplungsmittel oder einem höheren Fettsäuresalz
unterzogen werden, eine organische Polymerzusammensetzung, welche
solche mit Siliciumoxid überzogenen
feinen Zinkoxidteilchen und ein thermoplastischen Harz enthält, und
eine Form, die durch Formen oder Extrudieren dieser organischen
Polymerzusammensetzung erhalten wird, vorgeschlagen.
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Die
in den vorstehenden offengelegten japanischen Patentanmeldungen
Nr. 2003-292818 und Nr. 2004-59421 offenbarten Verfahren haben die
Probleme, die durch die fotokatalytische Aktivität und Dispergierfähigkeit
der anorganischen Ultraviolettabsorber hervorgerufen werden, verringert.
Allerdings erfordern diese Verfahren die Herstellung von feinen,
mit Siliciumoxid überzogenen
Zinkoxidteilchen, deren Oberflächen
mit Siliciumoxid überzogen
sind, und haben daher ein neues Problem aufgewiesen, dass sie für diese
Zusammensetzungen und Formen entsprechend einer Zunahme der Anzahl
an Behandlungsschritten vergleichsweise hohe Herstellungskosten
haben.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist unter Erkennen solcher Probleme gemacht
worden. Demgemäß ist es eine
erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Harzzusammensetzung
bereitzustellen, die eine verbesserte Dispergierfähigkeit
anorganischer Ultraviolettabsorber in transparenten thermoplastischen
Harzen aufweist und bei der zudem eine fotokatalytische Aktivität der anorganischen
Ultraviolettabsorber und ein Ausbluten von Metallionen verhindert
wird und die gleichzeitig zu verringerten Herstellungskosten erhältlich ist.
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Es
ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zudem eine ultraviolette
Strahlung abschirmende transparente Harzform bereitzustellen, die
durch Formen oder Extrudieren der vorstehenden Harzzusammensetzung
erhalten wird.
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Es
ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zudem noch ein
ultraviolette Strahlung abschirmendes transparentes Harzlaminat
mit der vorstehenden ultraviolette Strahlung abschirmenden transparenten Harzform
bereitzustellen.
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Um
diese Aufgaben zu lösen,
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung als einen anorganischen Ultraviolettabsorber
wenigstens einen ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Titanoxid, Zinkoxid, Ceroxid und Eisenoxid
verwendet und haben, ohne die Teilchenoberflächen dieser anorganischen Ultraviolettabsorber mit
Siliciumoxid oberflächenzubehandeln,
die Teilchenoberflächen
dieser anorganischen Ultraviolettabsorber mit wenigstens einem oberflächenbehandelnden
Mittel ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Silankupplungsmittel, einem Titankupplungsmittel,
einem Aluminiumkupplungsmittel und einem Zirkoniumkupplungsmittel,
die eine Alkoxygruppe oder eine Hydroxygruppe und eine organofunktionelle
Gruppe aufweisen, oberflächenbehandelt.
Im Ergebnis haben sie gefunden, dass, im Gegensatz zu der Offenbarung
in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-292818, die fotokatalytische
Aktivität
des anorganischen Ultraviolettabsorbers und das Ausbluten von Metallionen
gesteuert werden kann, ohne die Teilchenoberflächen des anorganischen Ultraviolettabsorbers
mit Siliciumoxid zu überziehen,
und zudem, dass die Dispergierfähigkeit
des anorganischen Ultraviolettabsorbers in dem transparenten thermoplastischen
Harz verbessert wird. Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage
solch eines technischen Befundes erreicht worden.
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Spezieller
ist die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Harzzusammensetzung, welche ein transparentes thermoplastisches
Harz und darin dispergiert wenigstens einen anorganischen Ultraviolettabsorber
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Titanoxid, einem Zinkoxid, einem
Ceroxid und einem Eisenoxid umfasst, und ist dadurch gekennzeichnet,
dass
der anorganische Ultraviolettabsorber mit wenigstens einem
oberflächenbehandelnden
Mittel ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Silankupplungsmittel, einem Titankupplungsmittel,
einem Aluminiumkupplungsmittel und einem Zirkoniumkupplungsmittel,
welches eine Alkoxygruppe oder eine Hydroxygruppe und eine organofunktionelle
Gruppe aufweist, oberflächenbehandelt
ist, wobei das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber (Gewicht des oberflächenbehandelnden
Mittels/Gewicht des anorganischen Ultraviolettabsorbers) innerhalb
des Bereichs von 0,05 < X < 10 eingestellt
ist und der enthaltene Anteil des anorganischen Ultraviolettabsorbers
in dem transparenten thermoplastischen Harz innerhalb des Bereichs
von mehr als 0,01 Gew.-% bis weniger als 30 Gew.-% eingestellt ist.
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Die
ultraviolette Strahlung abschirmende transparente Harzform gemäß der vorliegenden
Erfindung ist zudem dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Formen (Formen
bzw. Gießen
oder Extrudieren) der vorstehenden Harzzusammensetzung zu einer
festgelegten Gestalt erhalten wird.
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Das
ultraviolette Strahlung abschirmende transparente Harzlaminat gemäß der vorliegenden
Erfindung ist noch zudem dadurch gekennzeichnet, dass es durch Laminieren
der vorstehenden ultraviolette Strahlung abschirmenden transparenten
Harzform auf ein anderes transparentes Substrat erhalten wird.
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Gemäß der Harzzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung kann diese hinsichtlich der Dispergierfähigkeit
des anorganischen Ultraviolettabsorbers in dem transparenten thermoplastischen
Harz verbessert werden und kann für diese zudem eine fotokatalytische
Aktivität
des anorganischen Ultraviolettabsorbers und ein Ausbluten von Metallionen
verhindert werden.
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Gemäß der ultraviolette
Strahlung abschirmenden transparenten Harzform und dem ultraviolette Strahlung
abschirmenden transparenten Harzlaminat der vorliegenden Erfindung
können
deren Transparenz und Wetterfestigkeit verbessert werden.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend detailliert beschrieben.
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Die
Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung besteht hauptsächlich aus
einem transparenten thermoplastischen Harz und einem darin dispergierten anorganischen
Ultraviolettabsorber.
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Zuerst
kann als der anorganische Ultraviolettabsorber wenigstens einer
oder eine Mischung von zwei oder mehreren ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus einem Titanoxid, einem Zinkoxid, einem Ceroxid und einem Eisenoxid
verwendet werden. Zudem ist der anorganische Ultraviolettabsorber
mehr bevorzugt einer, der einen kleineren Teilchendurchmesser aufweist.
Unter Berücksichtigung
seiner Absorptionsfähigkeit
für ultraviolette
Strahlung und der Transparenz des thermoplastischen Harzes kann
er einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 300 nm oder
weniger und mehr bevorzugt 30 nm oder weniger aufweisen. Hier ist der
durchschnittliche Teilchendurchmesser der durchschnittliche Wert
von Teilchendurchmessern eines Pulvers des anorganischen Ultraviolettabsorbers,
das mit einem Transmissionselektronenmikroskop betrachtet wird.
Hinsichtlich der unteren Grenze gibt es keine spezielle Beschränkung. Der
anorganische Ultraviolettabsorber kann bevorzugt einen Teilchendurchmesser
von so klein wie möglich
aufweisen, solange Teilchen hergestellt werden können (tatsächlich ist es schwierig, Teilchen
mit einem Durchmesser von weniger als 1 nm herzustellen).
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Als
Nächstes
wird der in der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische Ultraviolettabsorber
einer Oberflächenbehandlung
mit wenigstens einem oberflächenbehandelnden
Mittel ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Silankupplungsmittel, einem Titankupplungsmittel,
einem Aluminiumkupplungsmittel und einem Zirkoniumkupplungsmittel
oberflächenbehandelt,
um die fotokatalytische Aktivität
an seinen Teilchenoberflächen
und das Ausbluten von Metallionen zu steuern und seine Dispergierfähigkeit
in dem transparenten thermoplastischen Harz zu verbessern.
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Als
diese oberflächenbehandelnden
Mittel werden jene mit einer Alkoxygruppe oder mit einer Hydroxygruppe,
die eine Affinität
zu den Teilchenoberflächen
des anorganischen Ultraviolettabsorbers aufweist und sich mit den
Teilchenoberflächen
des anorganischen Ultraviolettabsorbers verbinden kann, und einer
organofunktionelle Gruppe, die eine Affinität zu dem transparenten thermoplastischen
Harz aufweist, verwendet. Zudem sind jene bevorzugt, die zum Zeitpunkt
des Formens weniger stark eine Zersetzung, Verschlechterung, Färbung usw.
aufgrund von Hitze hervorrufen.
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Die
Alkoxygruppe kann eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe und eine
Isopropoxygruppe einschließen,
und es gibt keine speziellen Beschränkungen für diese, solange sie eine ist,
die hydrolysiert werden und sich mit den Teilchenoberflächen des
anorganischen Ultraviolettabsorbers verbinden kann. Zudem kann die
organofunktionelle Gruppe Alkylgruppen, eine Vinylgruppe, eine γ-(2-Aminoethyl)aminopropylgruppe,
eine γ-Glycidoxpropylgruppe,
eine γ-Anilinopropylgruppe,
eine γ-Mercaptopropylgruppe
und eine γ-Methacryloxypropylgruppe
einschließen,
und es gibt keine speziellen Beschränkungen für diese, solange sie eine ist,
die eine Affinität
zu dem transparenten thermoplastischen Harz aufweist.
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Um
die Dispergierfähigkeit
des anorganischen Ultraviolettabsorbers in dem transparenten thermoplastischen
Harz stärker
zu verbessern, kann im übrigen
ein organisches Polymerdispergiermittel (z.B. ein acrylisches Dispergiermittel)
zudem in Kombination mit dem Kupplungsmittel verwendet werden.
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Hinsichtlich
des Mischungsverhältnisses
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber (Gewicht des oberflächenbehandelnden
Mittels/Gewicht des anorganischen Ultraviolettabsorbers), ist es
erforderlich, dass es innerhalb des Bereichs von 0,05 < X < 10 eingestellt
ist. Der Grund dafür
ist, dass wenn das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels 10 oder mehr beträgt, die
ultraviolette Strahlung abschirmende transparente Harzform, die
aus dieser Harzzusammensetzung erhalten werden soll, schlechte mechanische
Eigenschaften und Wetterfestigkeit aufweisen kann. Der Grund dafür ist zudem,
dass wenn andererseits das Mischungsverhältnis X des oberflächenbehandelnden
Mittels 0,05 oder weniger beträgt,
der anorganische Ultraviolettabsorber eine unzureichende Wirkung
der Oberflächenbehandlung
aufweisen kann, so dass sich die Dispergierfähigkeit des anorganischen Ultraviolettabsorbers
verringern kann, was die Transparenz der zu erhaltenden ultraviolette
Strahlung abschirmenden transparenten Harzform beeinträchtigt oder
es unmöglich
macht, die fotokatalytische Aktivität des anorganischen Ultraviolettabsorbers und
das Ausbluten von Metallionen ausreichend zu steuern.
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Als
Nächstes
ist es hinsichtlich des enthaltenen Anteils des anorganischen Ultraviolettabsorbers
in dem transparenten thermoplastischen Harz erforderlich, dass er
innerhalb des Bereichs von mehr als 0,01 Gew.-% bis weniger als
30 Gew.-% und bevorzugt innerhalb des Bereichs von mehr als 0,05
Gew.-% bis weniger als 10 Gew.-% eingestellt ist. Der Grund dafür ist, dass
wenn der enthaltene Anteil des anorganischen Ultraviolettabsorbers
30 Gew.-% oder mehr beträgt,
feine Teilchen des anorganischen Ultraviolettabsorbers gegenseitig
agglomerieren können,
so dass ihre Dispersion in dem Harz unzureichend wird, was die Transparenz
der zu erhaltenen ultraviolette Strahlung abschirmenden Harzform
beeinträchtigt
oder ihre mechanischen Eigenschaften verschlechtert. Der Grund ist
zudem, dass wenn andererseits der enthaltene Anteil des anorganischen
Ultraviolettabsorbers 0,01 Gew.-% oder weniger beträgt, in Abhängigkeit
von der Dicke der zu erhaltenden ultraviolette Strahlung abschirmenden
transparenten Harzform keine ausreichende Absorptionsfähigkeit
für ultraviolette
Strahlung erzielbar sein kann.
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Hinsichtlich
des transparenten thermoplastischen Harzes in der vorliegenden Erfindung
unterliegt dieses keinen speziellen Beschränkungen, solange es ein transparentes
thermoplastisches Harz mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit
im Bereich des sichtbaren Lichts ist. Z.B. kann es transparente
thermoplastische Harze einschließen, die, wenn sie zu einer
Platte mit einer Dicke von 3 mm gegossen oder extrudiert sind, eine
Durchlässigkeit
für sichtbares
Licht von 50% oder mehr, wie sie in JIS R 3106 festgelegt ist, und
einen Schleier von 30% oder weniger, wie er in JIS K 7105 festgelegt
ist, aufweisen. Speziell angegeben kann es Acrylharze, Polycarbonatharze,
Vinylchloridharze, Polystyrolharze, Polyethersulfonharze, Fluorharze,
Polyolefinharze und Polyesterharze einschließen. Insbesondere wenn es beabsichtigt
ist, dass die aus der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung
erhaltene ultraviolette Strahlung abschirmende transparente Harzform
oder das ultraviolette Strahlung abschirmende transparente Harzlaminat
für Fenstermaterialien
oder dergleichen von verschiedenen Gebäuden und Fahrzeugen verwendet
wird, sind unter Berücksichtigung
der Transparenz, der Schlagfestigkeit, der Wetterfestigkeit usw.
Polycarbonatharze, Acrylharze, Fluorharze und Polyetherimidharze mehr
bevorzugt.
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Für die Polycarbonatharze
sind aromatische Polycarbonate bevorzugt. Solche aromatischen Polycarbonate
können
Polymere einschließen,
die aus wenigstens einer zweiwertigen Phenolverbindung, die durch 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)Propan
oder 2,2-Bis(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)propan
verkörpert
wird, und einem Carbonatprecursor, der durch Phosgen, Diphenylcarbonat
oder dergleichen verkörpert
wird, und durch ein bekanntes Verfahren wie etwa Grenzflächenpolymerisation,
Lösungspolymerisation
oder Festphasenpolymerisation erhalten werden.
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Die
Acrylharze können
Polymere oder Copolymere einschließen, die unter Verwendung von,
als einem hauptsächlichen
Rohmaterial, Methylmethacrylat, Ethylmethacylat, Propylmethacrylat
oder Butylmethacrylat und optional unter Verwendung, als einer Copolymerkomponente,
einem Acrylsäureester
mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Vinylacetat,
Styrol, Acrylnitril, Methacrylnitril oder dergleichen erhalten werden. Zudem
sind Acrylharze verwendbar, die durch mehrstufige Polymerisation
erhalten werden.
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Die
Fluorharze können
Polyfluorethylen, Polydifluorethylen, Polytetrafluorethylen, ein
Ethylen/Difluorethylen-Copolymer, ein Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer
und Tetrafluorethylen/Perfluoralkoxyethylen-Copolymere einschließen.
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Als
Verfahren zum Dispergieren des anorganischen Ultraviolettabsorbers
in dem transparenten thermoplastischen Harz können jegliche Verfahren eingesetzt
werden, solange sie Verfahren sind, durch welche feine Teilchen
des anorganischen Ultraviolettabsorbers gleichmäßig in dem transparenten thermoplastischen Harz
dispergiert werden können.
Z.B. werden ein Pulver des anorganischen Ultraviolettabsorbers,
das oberflächenbehandelnde
Mittel ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Silankupplungsmittel, einem Titankupplungsmittel,
einem Aluminiumkupplungsmittel und einem Zirkoniumkupplungsmittel,
welches eine Alkoxygruppe oder eine Hydroxygruppe und eine organofunktionelle
Gruppe aufweist, und ein Pulver oder Kügelchen des transparenten thermoplastischen
Harzes mittels eines Mischers wie etwa eines Bandmischers, eines Taumelmischers,
eines Nauta-Mischers,
eines Henschel-Mischers, eines Supermischers oder eines Planetenschraubenmischers
und einer Knetvorrichtung wie etwa einem Banbury-Mischer, einem
Kneter, einer Walzenmühle,
einem Einzelschraubenextruder oder einem Doppelschraubenextruder
gleichmäßig schmelzvermischt, wodurch
eine Harzzusammensetzung hergestellt werden kann, in der die feinen
Teilchen des anorganischen Ultraviolettabsorbers gleichmäßig in dem
transparenten thermoplastischen Harz dispergiert sind.
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Daneben
kann ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem eine Fluiddispersion
des anorganischen Ultraviolettabsorbers, bei der eine Dispersion
eines Pulvers des anorganischen Ultraviolettabsorbers und des oberflächenbehandelnden
Mittels in irgendeinem erwünschten
Lösungsmittel
vorliegt, mittels einer Perlmühle, einer
Kugelmühle
oder einer Sandmühle
oder durch Ultraschalldispergieren hergestellt und diese Fluiddispersion
und das Pulver oder die Kügelchen
des transparenten thermoplastischen Harzes mittels des vorstehenden
Mischers und der vorstehenden Knetvorrichtung unter Entfernen des
Lösungsmittels
gleichmäßig schmelzvermischt
werden. Des Weiteren kann ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem
das Lösungsmittel
in der vorstehenden Fluiddispersion des anorganischen Ultraviolettabsorbers
durch ein bekanntes Verfahren entfernt und das resultierende getrocknete
Produkt und das Pulver oder die Kügelchen des transparenten thermoplastischen
Harzes gleichmäßig schmelzvermischt
werden. Es kann für
den anorganischen Ultraviolettabsorber ausreichend sein, in dem
Zustand, in dem er mit dem oberflächenbehandelnden Mittel oberflächenbehandelt
worden ist, gleichmäßig in dem
transparenten thermoplastischen Harz dispergiert zu sein.
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Als
Nächstes
kann hinsichtlich der ultraviolette Strahlung abschirmenden transparenten
Harzform der vorliegenden Erfindung diese durch Formen bzw. Gießen oder
Extrudieren der vorstehenden Harzzusammensetzung durch ein bekanntes
Verfahren erhalten werden. Die ultraviolette Strahlung abschirmende
transparente Harzform kann zu irgendeiner erwünschten Gestalt geformt werden,
und sie kann zu einer flachen Gestalt und einer Gestalt mit gekrümmter Oberfläche geformt
werden. Zudem kann die ultraviolette Strahlung abschirmende transparente
Harzform wie erforderlich eine auf irgendeine erwünschte Dicke
eingestellte Dicke aufweisen, einschließlich der Gestalt einer Platte
oder einer Lage bis hin zu der Gestalt eines Films. Des Weiteren kann
eine zu einer flachen Gestalt geformte Harzlage durch Nachbearbeitung
geformt werden, so dass sie irgendeine erwünschte Gestalt wie etwa die
Gestalt einer kugelförmigen
Oberfläche
aufweist. Als Verfahren zur Herstellung dieser ultraviolette Strahlung
abschirmenden transparenten Harzform sind jegliche Verfahren wie etwa
Spritzgießen,
Extrusion, Kompressionsformen und Rotationsformen zugänglich.
Insbesondere bevorzugt sind ein Verfahren, bei dem die Form durch
Spritzgießen
erhalten wird, und ein Verfahren, bei dem die Form durch Extrusion
erhalten wird. Um eine Form mit der Gestalt einer Platte oder einer
Lage oder der Gestalt eines Films zu erhalten, kann sie durch ein
Verfahren hergestellt werden, bei dem ein geschmolzenes transparentes thermoplastisches
Harz, das unter Verwendung eines Extruders, wie etwa eines Extruders
mit einem T-Blaskopf, extrudiert worden ist, unter Kühlen mittels
Kühlwalzen
herausgenommen wird. Es ist zudem möglich, die ultraviolette Strahlung
abschirmende transparente Harzform herzustellen, indem die Harzzusammensetzung mittels
einer Granuliervorrichtung zuerst zu Kügelchen geformt wird, gefolgt
von dem gleichen Vorgang wie vorstehend.
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Das
ultraviolette Strahlung abschirmende transparente Harzlaminat wird
erhalten, indem die ultraviolette Strahlung abschirmende transparente
Harzform auf ein anderes transparentes Substrat laminiert wird. Z.B.
kann eine ultraviolette Strahlung abschirmende transparente Harzform,
die vorausgehend zu einer Filmgestalt geformt worden ist, durch
Hitzelaminieren auf ein anorganisches Glas laminiert und damit verbunden werden,
um ein ultraviolette Strahlung abschirmendes transparentes Harzlaminat
mit der Funktion zu erhalten, ultraviolette Strahlungen abzuschirmen
und eine Verteilung des Glases beim Bruch zu verhindern. Zudem kann
die ultraviolette Strahlung abschirmende transparente Harzform mit
einem anderen transparenten Substrat durch Coextrusion, Pressformen,
Spritzgießen
oder dergleichen gleichzeitig mit der Erzeugung der Ersteren darauf
laminiert und damit verbunden werden, um das ultraviolette Strahlung
abschirmende transparente Harzlaminat zu erhalten.
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Das
vorstehend beschriebene ultraviolette Strahlung abschirmende transparente
Harzlaminat ist als ein nützlicheres
Baumaterial verwendbar, wenn gegenseitige Vorteile, welche die Form
und das Substrat aufweisen, effektiv hervorgebracht und gleichzeitig
jegliche gegenseitigen Nachteile, die sie aufweisen können, verbessert
werden.
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Beispiele
der vorliegenden Erfindung sind nachstehend angegeben. Der technische
Umfang der vorliegenden Erfindung ist keinesfalls auf den Gehalt
dieser Beispiele beschränkt.
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Beispiel 1
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20
g feiner Titanoxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber)
mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 30 nm, 70 g
Toluol, 10 g eines Silankupplungsmittels (SH6040, erhältlich von
Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe und
einer γ-Glycidoxypropylgruppe
und eine geeignete Menge Wasser wurden vermischt, wobei für 30 Stunden
mittels einer Kugelmühle
unter Verwendung von Zirkoniumoxidkugeln mit einem Durchmesser von
0,5 mm vermischt wurde, um 100 g einer Fluiddispersion feiner Titanoxidteilchen
herzustellen (Fluid A).
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Als
Nächstes
wurde das vorstehende Fluid A so zu einem Acrylharz zugegeben, dass
die Titanoxidkonzentration 1,0 Gew.-% betrug, und diese wurden gleichmäßig mittels
eines Mischers vermengt, um eine Harzzusammensetzung zu erhalten.
Danach wurde die erhaltene Harzzusammensetzung zu einer Lage mit einer
Dicke von 2 mm extrudiert, um eine ultraviolette Strahlung abschirmende
Acryllage zu erhalten, in der gleichmäßig überall feine Titanoxidteilchen
dispergiert waren.
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Die
optischen Eigenschaften der so hergestellten Acryllage wurden mit
einem Spektrophotometer U-4000, hergestellt von Hitachi Ltd., gemessen,
und die Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung (τuv)
und die Durchlässigkeit
für sichtbares
Licht (τv)
wurden gemäß ISO-9050
und JIS R 3106 berechnet. Zudem wurde die Trübung mit einem Trübungsmesser
M-150, hergestellt von Murakami Color Research Laboratory, gemessen und
ein Trübungswert
wurde gemäß JIS K
7136 berechnet.
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Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 2
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Feine
Zinkoxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber) mit einem
durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 nm und ein Silankupplungsmittel
(SZ6023, erhältlich
von Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe
und einer γ-(2-Aminoethyl)aminopropylgruppe
wurden so zu Acrylharz zugegeben, dass ihre Konzentrationen 0,3
Gew.-% bzw. 0,3 Gew.-% betrugen, und diese wurden mittels eines Mischers
gleichmäßig vermengt,
um eine Harzzusammensetzung zu erhalten. Danach wurde die erhaltene Harzzusammensetzung
zu einer Lage mit einer Dicke von 2 mm extrudiert, um eine ultraviolette
Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der gleichmäßig überall feine
Zinkoxidteilchen dispergiert waren.
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Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 3
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Feine
Zinkoxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber) mit einem
durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 nm und ein Silankupplungsmittel
(SZ6300, erhältlich
von Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe
und einer Vinylgruppe wurden so zu Acrylharz zugegeben, dass ihre
Konzentrationen 6 Gew.-% bzw. 6 Gew.-% betrugen, und diese wurden
gleichmäßig mittels
eines Mischers vermengt, um eine Harzzusammensetzung zu erhalten.
Danach wurde die erhaltene Harzzusammensetzung zusammen mit einem
Acrylharz (transparentes Substrat) mit einer Dicke von 1,9 mm durch
ein Coextrusionsverfahren extrudiert, um ein ultraviolette Strahlung
abschirmendes Acrylharzlaminat zu erhalten, das aus diesem Substrat und
einer auf seine Oberfläche
laminierten Oberflächenschicht
mit einer Dicke von 0,1 mm, in der die feinen Zinkoxidteilchen gleichmäßig dispergiert
waren, bestand.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieses Laminats, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 4
-
20
g feiner Zinkoxidteilen (anorganischer Ultraviolettabsorber) mit
einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 nm, 70 g Toluol,
10 g eines Silankupplungsmittels (SH6040, erhältlich von Dow Corning Toray
Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe und einer γ-Glycidoxypropylgruppe
und eine geeignete Menge Wasser wurden vermischt, wobei für 30 Stunden
mittels einer Kugelmühle
unter Verwendung von Zirkoniumoxidkugeln mit einem Durchmesser von
0,5 mm vermischt wurde, um 100 g einer Fluiddispersion feiner Zinkoxidteilchen
herzustellen (Fluid B).
-
Als
Nächstes
wurde das vorstehende Fluid B so zu Acrylharz zugegeben, dass die
Zinkoxidkonzentration 0,3 Gew.-% betrug, und der sich anschließende Vorgang
des Beispiels 1 wurde wiederholt, um eine ultraviolette Strahlung
abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen Zinkoxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 5
-
20
g feiner Ceroxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber) mit
einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 nm, 70 g Toluol,
10 g eines Silankupplungsmittels (SH6040, erhältlich von Dow Corning Toray
Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe und einer γ-Glycidoxypropylgruppe
und eine geeignete Menge Wasser wurden vermischt, wobei für 30 Stunden
mittels einer Kugelmühle
unter Verwendung von Zirkoniumoxidkugeln mit einem Durchmesser von
0,5 mm vermischt wurde, um 100 g einer Fluiddispersion der feinen
Ceroxidteilchen herzustellen (Fluid D).
-
Als
Nächstes
wurde das vorstehende Fluid D so zu Acrylharz zugegeben, dass die
Ceroxidkonzentration 0,3 Gew.-% betrug, und der sich anschließende Vorgang
des Beispiels 1 wurde wiederholt, um eine ultraviolette Strahlung
abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen Ceroxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 6
-
20
g feiner Eisenoxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber)
mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 23 nm, 70 g
Toluol, 10 g eines Silankupplungsmittels (SH6040, erhältlich von
Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe und
einer γ-Glycidoxypropylgruppe
und eine geeignete Menge Wasser wurden vermischt, wobei für 30 Stunden
mittels einer Kugelmühle
unter Verwendung von Zirkoniumoxidkugeln mit einem Durchmesser von
0,5 mm vermischt wurde, um 100 g einer Fluiddispersion feiner Eisenoxidteilchen
herzustellen (Fluid E).
-
Als
Nächstes
wurde das vorstehende Fluid E so zu Acrylharz zugegeben, dass die
Eisenoxidkonzentration 0,1 Gew.-% betrug, und der sich anschließende Vorgang
des Beispiels 1 wurde wiederholt, um eine ultraviolette Strahlung
abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen Eisenoxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 7
-
Der
Vorgang des Beispiels 5 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
PET-Harz anstelle des Acrylharzes verwendet wurde, um eine ultraviolette
Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen Ceroxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 8
-
Der
Vorgang des Beispiels 5 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
Polycarbonatharz anstelle des Acrylharzes verwendet wurde, um eine
ultraviolette Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der
die feinen Ceroxidteilchen überall
gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 9
-
Feine
Ceroxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber) mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 20 nm und ein Silankupplungsmittel (SH6040,
erhältlich
von Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe
und einer γ-Glycidoxypropylgruppe
wurden so zu Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymerharz (ETFE) zugegeben,
dass ihre Konzentrationen 3 Gew.-% bzw. 3 Gew.-% betrugen, und diese wurden
mittels eines Mischers gleichmäßig vermengt,
um eine Harzzusammensetzung zu erhalten. Danach wurde die erhaltene
Harzzusammensetzung zu einem Film mit einer Dicke von 0,2 mm extrudiert,
um einen ultraviolette Strahlung abschirmenden Ethylen/Tetrafluorethylen-Film
zu erhalten, in dem die feinen Ceroxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieses Films, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 10
-
Der
Vorgang des Beispiels 9 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
Polyethylenharz anstelle des Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymerharzes
verwendet wurde, um einen ultraviolette Strahlung abschirmenden
Polyethylenfilm zu erhalten, in dem die feinen Ceroxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieses Films, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 11
-
Der
Vorgang des Beispiels 9 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
Polyvinylchloridharz anstelle des Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymerharzes
verwendet wurde, um einen ultraviolette Strahlung abschirmenden
Polyvinylchloridfilm zu erhalten, in dem die feinen Ceroxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieses Films, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 12
-
Der
Vorgang des Beispiels 4 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
ein Titankupplungsmittel (KR44, erhältlich von Ajinomoto Co., Inc.)
mit einer Isopropoxygruppe und einer β-(2-Aminoethyl)aminoethoxygruppe
anstelle des Silankupplungsmittels im Beispiel 4 verwendet wurde,
um eine ultraviolette Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten,
in der die feinen Zinkoxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 13
-
Der
Vorgang des Beispiels 4 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
ein Aluminiumkupplungsmittel (PLENACT AL-M, erhältlich von Ajinomoto Co., Inc.)
mit einer Isopropoxygruppe und einer Rcetoalkoxygruppe anstelle
des Silankupplungsmittels im Beispiel 4 verwendet wurde, um eine
ultraviolette Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der
die feinen Zinkoxidteilchen überall
gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiel 14
-
Der
Vorgang des Beispiels 4 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
ein Zirkoniumkupplungsmittel (APG-X, erhältlich von Manchem Co.) mit
einer Hydroxygruppe und einer organofunktionellen Gruppe anstelle des
Silankupplungsmittels im Beispiel 4 verwendet wurde, um eine ultraviolette
Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen
Zinkoxidteilchen überall
gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Der
Vorgang des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
der anorganische Ultraviolettabsorber und das Silankupplungsmittel
nicht zugegeben wurden, um eine Acryllage zu erhalten.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 2
-
Der
Vorgang des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
das Silankupplungsmittel nicht zugegeben wurde, um eine ultraviolette
Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen Zinkoxidteilchen
dispergiert waren.
-
Da
allerdings das oberflächenbehandelnde
Mittel nicht zugegeben war, agglomerierten die feinen Zinkoxidteilchen
gegenseitig, so dass es unmöglich
war, die feinen Zinkoxidteilchen gleichmäßig in der Acryllage zu dispergieren,
und grobe Teilchen wurden in der erhaltenen Acryllage bemerkt.
-
Daher
war keine ausreichende Abschirmung gegenüber ultravioletter Strahlung
erzielbar (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung: 70%). Zudem bildeten die groben Teilchen eine Quelle
für Lichtstreuung,
so dass die Acryllage eine große
Trübung
aufwies (34,5%) und zudem die ursprüngliche Transparenz beeinträchtigt wurde.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage und die zu dem transparenten thermoplastischen Harz
zugegebene Menge des anorganischen Ultraviolettabsorbers sind in
nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 3
-
Der
Vorgang des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
das Silankupplungsmittel (SZ6023, erhältlich von Dow Corning Toray
Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe und einer γ-(2-Aminoethyl)aminopropylgruppe
in einer Menge von 0,015 Gew.-% zugegeben wurde, um eine ultraviolette
Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen
Zinkoxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber) dispergiert
waren.
-
Da
allerdings das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber (Gewicht des oberflächenbehandelnden
Mittels/Gewicht des anorganischen Ultraviolettabsorbers) 0,05 betrug,
was außerhalb
des Bereichs von „0,05 < X < 10" lag, war es unmöglich, die
Oberflächen
der feinen Zinkoxidteilchen ausreichend oberflächenzubehandeln.
-
Daher
agglomerierten die feinen Zinkoxidteilchen gegenseitig, so dass
es unmöglich
war, die feinen Zinkoxidteilchen gleichmäßig in der Acryllage zu dispergieren,
und grobe Teilchen wurden in der erhaltenen Acryllage bemerkt. Im
Ergebnis war keine ausreichende Abschirmung gegenüber ultravioletter
Strahlung erzielbar (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung: 72,4%). Zudem bildeten die groben Teilchen eine Quelle
für Lichtstreuung,
so dass die Acryllage eine große
Trübung
(29,9%) aufwies und zudem die ursprüngliche Transparenz beeinträchtigt war.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 4
-
Der
Vorgang des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
das Silankupplungsmittel (SZ6023, erhältlich von Dow Corning Toray
Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe und einer γ-(2-Aminoethyl)aminopropylgruppe
in einer Menge von 3 Gew.-% zugegeben wurde, um eine ultraviolette
Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen
Zinkoxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber) dispergiert
waren.
-
Da
allerdings das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber (Gewicht des oberflächenbehandelnden
Mittels/Gewicht des anorganischen Ultraviolettabsorbers) 10 betrug,
was außerhalb
des Bereichs von „0,05 < X < 10" lag, ergab sich
eine geringe Oberflächenfestigkeit
der erhaltenen Acryllage.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 5
-
Der
Vorgang des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
die feinen Zinkoxidteilchen in einer Menge von 30 Gew.-% und das
Silankupplungsmittel (SZ6023, erhältlich von Dow Corning Toray
Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe und einer γ-(2-Aminoethyl)aminopropylgruppe
in einer Menge von 10 Gew.-% zugegeben wurden, um eine ultraviolette
Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen Zinkoxidteilchen
(anorganischer Ultraviolettabsorber) dispergiert waren.
-
Da
allerdings der enthaltene Anteil der feinen Zinkoxidteilchen (anorganischer
Ultraviolettabsorber) in der Acryllage so groß wie 30 Gew.-% war, was jenseits
des Bereichs „von
mehr als 0,01 Gew.-% bis weniger als 30 Gew.-%" lag, agglomerierten die feinen Zinkoxidteilchen
gegenseitig, und grobe Teilchen wurden in der erhaltenen Acryllage
bemerkt. Zudem bildeten die groben Teilchen eine Quelle für Lichtstreuung,
so dass die Acryllage eine große
Trübung
aufwies (im Gegensatz zu dem Trübungswert,
der in den Beispielen 1 bis 6 1,7 bis 2,6 betrug, in denen das Acrylharz
als das transparente thermoplastische Harz verwendet wurde, betrug er
in diesem Vergleichsbeispiel, in dem das Acrylharz in gleicher Weise
verwendet wurde, 7,3), und zudem wurde die ursprüngliche Transparenz beeinträchtigt.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 6
-
Der
Vorgang des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
die feinen Zinkoxidteilchen in einer Menge von 0,01 Gew.-% und das
Silankupplungsmittel (SZ6023, erhältlich von Dow Corning Toray
Silicone Co., Ltd.) mit einer Methoxygruppe und einer γ-(2-Aminoethyl)aminopropylgruppe
in einer Menge von 0,03 Gew.-% zugegeben wurden, um eine ultraviolette
Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten, in der die feinen
Zinkoxidteilchen (anorganischer Ultraviolettabsorber) dispergiert
waren.
-
Da
allerdings der enthaltene Anteil der feinen Zinkoxidteilchen (anorganischer
Ultraviolettabsorber) in der Acryllage so klein wie 0,01 Gew.-%
war, was außerhalb
des Bereichs „von
mehr als 0,01 Gew.-% bis weniger als 30 Gew.-%" lag, war keine ausreichende Abschirmung
gegenüber
ultravioletter Strahlung erzielbar (Durchlässigkeit für ultraviolette Strahlung:
81,4%).
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
oberflächenbehandelnden
Mittels und das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber sind in nachstehender
Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 7
-
Der
Vorgang des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
ein organisches Polymerdispergiermittel (ein acrylisches Dispergiermittel)
anstelle des Silankupplungsmittels im Beispiel 2 verwendet wurde,
um eine ultraviolette Strahlung abschirmende Acryllage zu erhalten,
in der die feinen Zinkoxidteilchen überall gleichmäßig dispergiert
waren.
-
Allerdings
hatte sich das organische Polymerdispergiermittel aufgrund der Hitze
zum Zeitpunkt der Extrusion zersetzt, und die erhaltene Lage hatte
sich braun gefärbt,
so dass die dem Acrylharz innewohnende ursprüngliche Transparenz beeinträchtigt wurde.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage, die Menge des zu dem transparenten thermoplastischen
Harz zugegebenen anorganischen Ultraviolettabsorbers und jene des
organischen Polymerdispergiermittels sind in nachstehender Tabelle
1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 8
-
Der
Vorgang des Vergleichsbeispiels 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
dass im Vergleichsbeispiel 1 PET-Harz (Polyethylenterephthalat)
anstelle des Acrylharzes verwendet wurde, um eine PET-Lage zu erhalten.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 9
-
Der
Vorgang des Vergleichsbeispiels 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
dass im Vergleichsbeispiel 1 Polycarbonatharz anstelle des Acrylharzes
verwendet wurde, um eine Polycarbonatlage zu erhalten.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieser Lage sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 10
-
Der
Vorgang des Beispiels 9 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
im Beispiel 9 der anorganische Ultraviolettabsorber und das Silankupplungsmittel
nicht zugegeben wurden, um einen Ethylen/Tetrafluorethylen-Film
zu erhalten.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieses Films sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 11
-
Der
Vorgang des Vergleichsbeispiels 10 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
dass im Vergleichsbeispiel 10 Polyethylenharz anstelle des Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymerharzes
verwendet wurde, um einen Polyethylenfilm zu erhalten.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieses Films sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 12
-
Der
Vorgang des Vergleichsbeispiels 10 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
dass im Vergleichsbeispiel 10 Polyvinylchloridharz anstelle des
Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymerharzes verwendet wurde, um einen
Polyvinylchloridfilm zu erhalten.
-
Die
optischen Eigenschaften (Durchlässigkeit
für ultraviolette
Strahlung, Durchlässigkeit
für sichtbares Licht
und Trübung)
dieses Films sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
-
-
- Bestätigung –
-
In
den Beispielen 1 bis 14 wird der anorganische Ultraviolettabsorber,
der das Titanoxid, das Zinkoxid, das Ceroxid oder das Eisenoxid
umfasst, mit dem oberflächenbehandelnden
Mittel, welches das Silankupplungsmittel, das Titankupplungsmittel,
das Aiuminiumkupplungsmittel oder das Zirkoniumkupplungsmittel umfasst,
oberflächenbehandelt,
wodurch eine Harzzusammensetzung erhalten werden kann, in welcher
der anorganische Ultraviolettabsorber in dem transparenten thermoplastischen
Harz gleichmäßig dispergiert
ist.
-
Die
Harzzusammensetzung wird des Weiteren zu irgendeiner erwünschten
Gestalt geformt (gegossen oder extrudiert), wodurch eine ultraviolette
Strahlung abschirmende transparente Harzform erhalten werden kann,
die weniger Farbe aufgrund der Hitze zum Zeitpunkt des Formens annimmt
und eine überlegene
Abschirmung gegenüber
ultravioletter Strahlung aufweist.
-
- Prüfung auf
Wetterfestigkeit –
-
Eine
Prüfung
auf Wetterfestigkeit wurde an der ultraviolette Strahlung abschirmenden
Polycarbonatlage gemäß Beispiel
8 (Probe A) und der Polycarbonatlage gemäß Vergleichsbeispiel 9 (Probe
B) durchgeführt.
-
Ein
Xenon-Wetterfestigkeitsmesser „Ci
4000", hergestellt
von Atlas Co., wurde als Instrument für die Prüfung auf Wetterfestigkeit verwendet,
und eine 1000stündige
Prüfung
wurde gemäß ISO4892-2
durchgeführt.
-
Im
Ergebnis wurde bei der Probe A keine Veränderung der Transparenz und
der Farbtöne
beobachtet. Bei der Probe B traten allerdings feine Risse der Oberfläche der
Lage auf, so dass sie eine Trübung
von so groß wie
50% aufwies und die Transparenz beeinträchtigt war.
-
Somit
ist bestätigt
worden, dass die Wetterfestigkeit des Harzes selber ebenfalls verbessert
wird, wo der mit dem oberflächenbehandelnden
Mittel oberflächenbehandelte
anorganische Ultraviolettabsorber gleichmäßig in dem transparenten thermoplastischen
Harz dispergiert wird.
-
Eine
Harzzusammensetzung, in der ein anorganischer Ultraviolettabsorber
in einem transparenten thermoplastischen Harz dispergiert ist und
der Ultraviolettabsorber mit einem oberflächenbehandelnden Mittel ausgewählt aus
einem Silankupplungsmittel, einem Titankupplungsmittel und so weiter,
welches eine Alkoxygruppe oder eine Hydroxygruppe und eine organofunktionelle
Gruppe aufweist, oberflächenbehandelt
ist, wobei das Mischungsverhältnis
X des oberflächenbehandelnden
Mittels zu dem anorganischen Ultraviolettabsorber innerhalb des
Bereichs von 0,05 < X < 10 eingestellt
ist und der enthaltene Anteil des anorganischen Ultraviolettabsorbers
in dem transparenten thermoplastischen Harz innerhalb des Bereichs
von mehr als 0,01 Gew.-% bis weniger als 30 Gew.-% eingestellt ist.